Los tatuajes y calcomanías transferibles son una parte importante de mi infancia. Quien tenga mi edad todavía recuerda cuántas "transferencias" podríamos poner en papel para inventar escenarios y aventuras. Más tarde, la contraseña fue "R41", las transferencias se utilizaron para etiquetar cosas. Hoy la técnica revive al paso de la tecnología. La era de la electrónica comestible se acerca gracias a los desarrollos de un proyecto IIT liderado por Giorgio Bonacchini.
Estos componentes ahora se utilizan para crear tatuajes inteligentes que sirven para diferentes aplicaciones. Uno de ellos, completamente emergente y muy interesante, es la electrónica comestible. Los "Transferelli" ahora consisten en una película delgada de polímero de etilcelulosa unida a una hoja de papel por una capa de almidón o dextrina soluble en agua.
Poner las "transferencias" (lo siento, no puedo llamarlas de otra manera) en agua disuelve la capa de dextrina, permitiendo que la hoja se "transfiera" a la piel humana u otros objetos. Las imágenes y el texto se pueden imprimir en ellos simplemente usando una impresora de inyección de tinta normal.
Electrónica comestible
Es esta combinación la que encendió la imaginación en un estudio en elInstituto Italiano de Tecnología en Génova (IIT), con Jorge Bonacchini como primer autor. El equipo está dirigido por el Dr. Mario Caironi, poseedor de una prestigiosa beca (ERC Consolidator) destinada a desarrollar aún más el campo de la electrónica comestible.
El equipo utilizó recientemente la tecnología para imprimir productos electrónicos comestibles en papel de transferencia. Luego probó los circuitos electrónicos y los transfirió a artículos comestibles como píldoras farmacéuticas y frutas.
Los dispositivos electrónicos que operan dentro del tracto digestivo no son en absoluto nuevos. Durante muchos años, los profesionales médicos han estado estudiando las llamadas píldoras inteligentes que contienen dispositivos (por ejemplo, estos microjeringas ingeribles, que distribuyen la droga con mayor precisión). Hasta ahora dispositivos fabricados exclusivamente con componentes basados en silicona, que son caros e inflexibles.
El equipo italiano utilizó la impresión de inyección de tinta para crear circuitos electrónicos en papel de transferencia.
La primera pregunta es fácil: ¿es biocompatible?
Tenemos que ingerirlo, es importante saberlo. Caironi y sus colegas señalan que la película de etilcelulosa se ha utilizado durante mucho tiempo como recubrimiento comestible, incluso en píldoras farmacéuticas.
Pero los circuitos también tienen otros componentes. Por ejemplo, los transistores contienen materiales metálicos. Un solo transistor requiere solo 4 microgramos de plata, por lo que los circuitos simples deben contener muy por debajo del límite diario de plata de las personas. Impreso en micropartículas debería ser biocompatible según investigaciones ya realizadas. De los otros cuatro polímeros semiconductores utilizados por el equipo, dos son biocompatibles, P3HT y poliestireno, y dos aún no probados, 29-DPP-TVT y P (NDI2OD-T2).
Aunque estos se utilizan en cantidades de picogramos, todavía plantean preguntas obvias sobre qué tan seguros son. Caironi, Bonacchini y sus colegas lo saben bien y están asumiendo la tarea de evaluar cómo interactúan los polímeros con el cuerpo humano. Los resultados han sido positivos hasta ahora, pero se necesita más investigación.
El equipo utiliza estos materiales para imprimir una variedad de transistores orgánicos e inversores lógicos en papel de transferencia y luego probar sus propiedades.
Nuevos desafíos para la electrónica comestible
Hay otras comprobaciones a realizar, además de las de biocompatibilidad. Por ejemplo, el proceso de transferencia expone los circuitos al aire, la luz y el agua, lo que puede comprometer parcialmente los circuitos. El equipo pudo mitigar este efecto mezclando polímeros y semiconductores. La estabilidad sigue siendo variable, pero los primeros pasos hacia la electrónica comestible son más que alentadores.
“Este resultado allana el camino para la realización de circuitos complementarios robustos”, dicen los investigadores. “Este sistema constituye una plataforma simple y versátil para la integración de circuitos orgánicos totalmente impresos en alimentos y productos farmacéuticos”.
Las posibles aplicaciones son muchas
Para mí es un trabajo apasionante. Estos circuitos podrían monitorear instantáneamente el grado de madurez de una fruta, o la comestibilidad y perecibilidad de alimentos y productos. Sería un golpe fatal para el comida desperdiciada. Los productos electrónicos comestibles también podrían permitir la administración de medicamentos de formas más específicas o análisis de varios tipos directamente en el sistema digestivo.
Por supuesto, queda mucho trabajo por hacer, particularmente en las baterías comestibles que se supone que proporcionan energía para este tipo de circuitos. Probablemente podrían estar alimentados por sistemas de energía piezoeléctrica que generan energía a partir del movimiento corporal, o incluso del sonido. En cualquier caso, como se mencionó, es un gran paso adelante para el futuro de la electrónica comestible e impresa, así como para la trazabilidad de los productos y la transparencia de la cadena de suministro.
